三章MATLAB程序设计课件

3.1.3函数式M文件(1)函数文件的基本结构function[输出参量1,输出参量2]=函数名(输入参量1,输入参量2)%注释说明部分函数体语句其中以function开头的一行为引导行，表示该M文件是一个函数文件。函数名的命名规则与变量名相同。当输入参量多于一个时，则应该用小括号括起来。当输出参量多于一个时，则应该用方括号括起来。89函数式M文件一般都要自带参数，并且有返回结果。函数式M文件中的变量都不是全局变量，仅存在函数本身的工作空间不会与MATLAB基本工作空间(BaseWorkplace)的全局变量重复。函数运行完毕之后，它所定义的变量将从工作区间中清除。类似于一个黑箱。因此除了输入变量外，运行过程所需其他变量须自行设定，不推荐在函数文件中使用全局变量，以利于程序的模块化。10(2)函数调用在命令窗口，函数调用的一般格式是：

[输出参量表]=函数名(输入参量表)函数调用时输入参量出现的顺序、个数和类型，应与函数定义一致，参量名字可以不同，否则会出错。输出参量可以少于规定的个数，但绝不能多于。在MATLAB中，函数可以嵌套调用，即一个函数可以调用别的函数，甚至调用它自身。调用的函数必须在MATLAB搜索路径范围内，一般把它们放在同一个文件夹内。113.2M文件的流控制语句

顺序结构

选择结构（if,switch）循环结构(for,while)其他流控制语句(continue,break,return,echo,input,keyboard,pause…)123.2.1顺序结构

顺序结构是最简单的程序结构，用户在编写好程序之后，系统将按照程序的物理位置顺次执行。

例如

a=1;

b=2;

c=3;

s1=a+b；

s2=s1+c；

s3=s2/s2；

133.2.2选择结构1．if语句在MATLAB中，if语句有3种格式。

(1)单分支if语句：

if条件语句组

end当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。14(2)双分支if语句：if条件语句组1else

语句组2end

当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句。15例

计算分段函数的值

x=input('请输入x的值:');ifx<=0y=(x+sqrt(pi))/sqrt(2);elsey=(log10(x)+sqrt(1+x*x))/2;endy16

(3)多分支if语句：if条件1

语句组1elseif条件2

语句组2……elseif条件m

语句组melse其它情况

语句组nend语句用于实现多分支选择结构。172．switch语句

switch语句根据表达式的取值不同，分别执行不同的语句，其语句格式为：

switch表达式

case表达式1

语句组1case表达式2

语句组2……case表达式m

语句组motherwise

语句组nend18例

选择不同颜色绘制[-2π2π]区间正弦曲线

t=[-2*pi:pi/10:2*pi];y=sin(t);colour=input(‘请输入你要选择的颜色','s');switchcolourcase'red'plot(t,y,'r');case'blue'plot(t,y,'b');otherwise%其他情况一律用黑色

plot(t,y,’k’)end

193.2.3循环结构1．for语句

For语句是一种循环语句，可以让用户很方地实现循环操作，从而可以从容地应付大规模的循环语句。(1)单循环for循环变量=初值:步长:终值循环体语句

end

20计算1+2+3+4+5结果为m=15for语句更一般的格式为：

for循环变量=矩阵表达式循环体语句

end

执行过程是依次将矩阵的各行元素赋给循环变量，然后执行循环体语句，直至各行元素处理完毕。22

例s=0;a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];fork=as=s+k;ends‘

运行结果：3948576623

在实际MATLAB编程中，采用循环语句会降低其执行速度，应尽可能采用矩阵运算。24>>b=sum(a,2)b=394857662．while语句与for循环不同，while循环的判断控制可以是逻辑判断语句，因此，它的循环次数可以是一个不定数。这样就赋予了它比for循环更广泛的用途。

while(条件)

循环体语句

end

其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环。25例：从0到100累加，当和大于500时候停止。26n=1;y=0;whiley<=500y=y+n;n=n+1;endny3.2.4其他流控制语句与循环结构相关的语句还有break语句和continue语句。它们一般与if语句配合使用。break语句用于终止循环的执行。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句后面的语句。(2)continue语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环。27例

求[100，200]之间第一个能被21整除的整数。程序如下：forn=100:200ifrem(n,21)~=0

continueend

breakendn不能被21整除能被21整除结束for循环28(3)echoon(off)语句执行每行程序前显示器内容。(4)pause(n)语句执行到此处停留n秒，如果没有括号参数则须用户点击任意键继续。(5)keyboard语句停止执行并将控制权交给键盘，在屏幕上显示K>>。对程序调控和程序运行中修改变量非常方便。当键入return是恢复原来程序的运行。29(6)Input语句用来提示用户输入数据或字符串，并接受输入值。A=input(‘promt’)%在屏幕显示prompt，并将输入数值付与变量AB=input(‘prompt’,’s’)’)%在屏幕显示prompt，并将输入字符付与字符串变量B(7)menu语句menu(‘说明’,’选项1’,’选项2’…)(8)Ctrl+C或者Ctrl+break强行停止程序运行。30313.3程序的调试（debug）在MATLAB的表达式中可能存在两种类型的错误，即语法错误和运行错误

3.3.1语法错误

例如：变量名或者函数名的误写，标点符号的缺漏和控制语句end的缺漏等，此类错误MATLAB运行时一般能发现并报错。易于更正。Editor中语法错误会在后面出现浅色的横杠，鼠标放在上面会给出错误的具体内容，点击“Fix”会修正语法错误。显示所有的错误3.3.2逻辑错误的识别和程序调试

1、逻辑错误，例如算法本身问题或者对MATLAB指令的使用不当，在程序运行过程中，出现溢出或是死循环等异常现象。

35（1）直接调试法

对于简单的问题，使用下面的一种或几种方法可以方便地求解：在函数文件头前加“%”，并定义输入变量的值，这样就将函数式M文件变为脚本式M文件，而脚本式M文件运行时，其工作区间就是MATLAB的工作区间，这样在出现错误的时候就可以查询这个工作区间。最好在脚本文件头两行输入“clear;clc;”创造良好的运行环境。将程序中输出关键值的行的分号(;)去掉，这样，这些运算的中间结果将在命令窗口中予以显示，用户可以据此来检查中间结果的正确性。注意矩阵运算与矩阵元素运算的区别“*、.*、/、./”。养成每行加注释的良好习惯，以利于程序的调试和可读性（2）工具调试法36

点击图标或者直接在点击行号与文本之间的横杠设置一个断点，编译器用一个大红点标记。程序运行后将在断点处暂停，并出现一个绿色箭此时命令窗口的提示符由“>>”变为“K>>”，用户可以查看前面的运行结果。

点击图标运行下一行语句，绿色箭头向下移动一位。点击